JP4025523B2

JP4025523B2 - 圧延用ロールの放電加工方法

Info

Publication number: JP4025523B2
Application number: JP2001295622A
Authority: JP
Inventors: 康宏板摺
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: JP2003094255A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板の冷間圧延等に用いられる圧延用ロールの放電加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
圧延用ロールの表面に放電ダル加工を施すことにより微細な凹凸を形成し、ロールのグリップ力を高めることは従来から知られている。この凹凸の程度即ち表面粗度は、ＰＰＩ（peak per inch）という指標で示すことができる。ＰＰＩは凹凸面をバンド幅＝±０.６２５μＲａの平面で切断し、１インチの間に通過した山数の合計値として定義される。そして圧延用ロール表面のＰＰＩが大きいほど、鮮映性に優れた圧延鋼板を得ることができる。
【０００３】
しかし、圧延用ロールを回転させながらその表面に沿って一列に配置された電極群により放電ダル加工を施す従来の放電加工方法では、加工条件（放電加工の狙い粗度）を様々に変化させてもＰＰＩが４００を超える表面を得ることはできなかった。すなわち、狙い粗度が大きいとロール表面が粗面となるためにＰＰＩが小さくなり、狙い粗度を小さくするとロール表面の粗大な凹凸に細かい凹凸が付加されるのみでプロフィールのうねりはそのままが残り、やはりＰＰＩを大きくすることはできなかった。
【０００４】
さらに、先ず狙い粗度を大きくして１回目の放電加工を行ったのち、狙い粗度を小さくして２回目の放電加工を行うことも考えられるが、ロール表面の凹凸状態は後に行われた２回目の放電加工により決定されてしまうためＰＰＩの増加にはつながらず、上記したようにＰＰＩが４００を超える表面を得ることはできなかった。しかもこの方法では放電加工時間が長くかかり、例えば１回目の放電加工に６０分、２回目の放電加工に４０分を要するとすれば、合計１００分を要するという問題もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、圧延用ロールの表面に放電加工によってＰＰＩが４００を超える非常に微細な凹凸を形成することができる圧延用ロールの放電加工方法を提供するためになされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、圧延用ロールを回転させながらその表面に沿って配置された電極群により放電ダル加工を施すに際し、異なる加工条件にセットされた２組の電極群をロール軸線と直交する同一平面上に配置し、ロールの同一表面を異なる加工条件で同時に放電加工することを特徴とするものである。なお、２組の電極群を異なる狙い粗度にセットして放電加工を行なうことが好ましい。
【０００７】
本発明によれば、圧延用ロールの同一表面を異なる加工条件で同時に放電加工することにより、以下に説明するようにＰＰＩが４００を超える非常に微細な凹凸を形成することができ、しかも放電加工時間が長くなることもない。このため本発明により放電加工された圧延用ロールを用いれば、鮮映性に優れた圧延鋼板を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しつつ、本発明の実施形態を示す。
図１に示すように、本発明では圧延用ロール１の表面に沿って２組の電極群２、３を配置する。各電極群２，３は図２に示すように一列に配置された多数の電極よりなり、圧延用ロール１はロール軸線の回りに回転するとともに軸線方向にも往復移動され、表面全体が均一に放電加工されるようになっている。電極群２、３は加工液４を収納したタンク５の底部に設けられており、加工液４中で放電加工を行なうことは従来と同様である。
【０００９】
電極群２と電極群３とは、ロール軸線と直交する同一平面上に配置されている。実際には隣接する電極のロール軸線方向のピッチは例えば４０ｍｍ程度と狭いので、電極群２を構成する電極と電極群３を構成する電極とを半ピッチ程度ずらせても差し支えなく、上記の「同一平面上」とは数学的に厳密な意味に限定されるものではなく、回転する圧延用ロール１の同一表面が電極群２の電極と電極群３の電極とによって放電加工を受けることができればよい。
【００１０】
本発明では２組の電極群２、３を異なる加工条件１と加工条件２とにセットし、圧延用ロール１の同一表面を異なる加工条件１，２で同時に放電加工する。加工条件には加工電流、通電時間、加工時間などがあるが、実用上これらは「狙い粗度」として集約することができる。狙い粗度は平均面粗さＲａで示され、その加工条件で放電加工を行なった場合に得られる表面粗さを意味する。また狙い粗度が示されれば、それに応じて加工電流、通電時間、加工時間などを設定することは当業者には容易であるから、以下の説明では加工条件を狙い粗度で表現する。
【００１１】
例えば電極群２の加工条件１を狙い粗度１.０μＲａとし、電極群３の加工条件２を狙い粗度２.０μＲａとし、圧延用ロール１の表面を同時に放電加工した場合の表面状態の変化を説明する。ロール表面を狙い粗度２.０μＲａの電極群３により放電加工すると図３の第１列に示すような凹凸状となり、このまま同一加工条件で放電加工を継続しても狙い粗度である２.０μＲａの凹凸面となるだけである。
【００１２】
しかし本発明では、ほぼ同時に狙い粗度１.０μＲａの異なる加工条件で電極群２による放電加工が行なわれる。放電加工は主として山の頂点付近に対して行なわれるため、図３の第２列に示すように山の頂点付近が小さく破壊され山の頂点の数が増加する。そして再び狙い粗度２.０μＲａの電極群３による放電加工が行なわれて、図３の第３列に示すように各山の各頂点が大きく破壊され、更に狙い粗度１.０μＲａの放電加工が行なわれて図３の第４列に示すように次第に山の高さが減少すると同時に山の頂点の数が増える。本発明では上記のサイクルが何回も繰り返されるので表面の凹凸は次第に細かくなり、例えば加工条件１を狙い粗度１.０μＲａとし、電加工条件２を狙い粗度２.０μＲａとした場合には、最終的に１.２μＲａの表面粗さとなり、そのＰＰＩは従来到達できなかった５００程度に達する。
【００１３】
図４はＲａ＝１.２μＲａの表面を得るために適した加工条件１，２の関係を、それぞれの狙い粗度を縦軸ｙと横軸ｘとしたグラフで示したものである。楕円で囲んだ領域がＲａ＝１.２μＲａの表面を得るために適した領域であるが、加工条件１，２が接近すると本発明の効果が得られなくなる。従って図示のとおり、ｙ＝０.１３ｘ²+０.５３ｘ+０.６８の曲線と、ｙ＝-０.０８ｘ²+１.３３ｘ-０.６２の曲線とで挟まれた中間領域は避けねばならない。また楕円の位置は目的とする表面粗さが大きくなると原点から離れる方向に移動するため、必ずしも図４の位置に限定されるものではない。
【００１４】
このように本発明によれば、２組の電極群２、３を異なる加工条件１と加工条件２とにセットし、圧延用ロール１の同一表面を異なる加工条件１，２で同時に放電加工することによって、従来到達できなかったＰＰＩ＝５００のレベルに到達することができる。このため、この圧延用ロール１を用いれば鮮映性に優れた圧延鋼板を得ることができる。しかも加工時間は従来と変わらず、２段階で放電加工を行なう場合のように長くなることもない。
【００１５】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示す。
長さ１９００ｍｍの圧延用ロールを図１に示すように加工液（第３石油類）中で回転させながら、異なる加工条件１，２にセットされた２組の電極群により放電加工を行なった。加工条件１は狙い粗度が１.０μＲａであり、この狙い粗度を達成するために加工電流４Ａ，通電時間４.７μＳ、加工時間６０分とした。また加工条件２は狙い粗度が２.０μＲａであり、この狙い粗度を達成するために加工電流７.２Ａ，通電時間５.０μＳ、加工時間６０分とした。
【００１６】
このようにして放電加工された圧延用ロールの表面を測定したところ、Ｒａ＝１.２μＲａであり、ＰＰＩ＝５００であった。またこの圧延用ロールを用いて鋼板を冷間圧延したところ、その鋼板（メッキ後）の板粗度は０.８〜１.０μＲａであり、鋼板（メッキ後）のＰＰＩは４００であり、転写率（板粗度／ロール面粗度）は７０％であった。またその鮮映性は良好であった。
【００１７】
これに対して従来のように狙い粗度１.０μＲａの単一条件のみで放電加工を行なった従来ロールの表面はＲａ＝１.０μＲａ、ＰＰＩ＝３５０であった。またこの従来ロールを用いて鋼板を冷間圧延したところ、その鋼板（メッキ後）の板粗度は０.８〜１.０μＲａであり、鋼板（メッキ後）のＰＰＩは２５０であり、転写率（板粗度／ロール面粗度）は７０％であった。しかし本発明により放電加工されたロールを用いた場合に比較して、鮮映性に劣るものであった。なお何れのロールを用いた場合にも圧延寿命に変化は認められなかった。
【００１８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の圧延用ロールの放電加工方法によれば、異なる加工条件にセットされた２組の電極群をロール軸線と直交する同一平面上に配置し、ロールの同一表面を異なる加工条件で同時に放電加工することにより、放電加工によってＰＰＩが４００を超える非常に微細な凹凸を形成することができる。従って本発明により放電加工された圧延用ロールを用いれば、鮮映性に優れた圧延鋼板を得ることができる。また、加工時間が延長されることもなく、圧延寿命も従来と同様となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態を示す側面図である。
【図３】表面状態の変化を示す模式的な断面図である。
【図４】加工条件１，２の関係をそれぞれの狙い粗度を縦軸ｙと横軸ｘとして示したグラフである。
【符号の説明】
１圧延用ロール
２電極群
３電極群
４加工液
５タンク

Claims

圧延用ロールを回転させながらその表面に沿って配置された電極群により放電ダル加工を施すに際し、異なる加工条件にセットされた２組の電極群をロール軸線と直交する同一平面上に配置し、ロールの同一表面を異なる加工条件で同時に放電加工することを特徴とする圧延用ロールの放電加工方法。
２組の電極群を異なる狙い粗度にセットする請求項１記載の圧延用ロールの放電加工方法。